20xx粵教版高中物理必修一34力的合成與分解word學(xué)案(編輯修改稿)
2025-01-14 13:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 合力求分力叫力的分解。 （ 2）力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。 （ 3）力的分解遵循平行四邊形定則：把一個已知力作為平行四邊形的對角線，則與已知力共點的平行四邊形的兩個鄰邊就表示已知力的兩個分力。 （ 4）如果沒有其他限制，對于一條對角線，可以做出無數(shù)個不同的平行四邊形。即同一個力 F 可以分解成無數(shù)對大小、方向不同的分力。 2．力的分解三步走 （ 1）根據(jù)這個力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向。 （ 2）根據(jù)兩個實際分力方向作平行四邊形，已知力為對角線，實際分力為鄰邊。 （ 3）根據(jù)平行四邊形知識和相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，求出兩分力的大小和方向。 ：講一個力分解為兩個相互垂 直的分力的方法稱為正交分解法。 正交分解法的步驟： （ 1）建立坐標(biāo)系。以共點力的作用點為坐標(biāo)原點，直角坐標(biāo) X 軸和 Y 軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。 （ 2）正交分解各力。即將每個不在坐標(biāo)軸上的分力分解到 X軸和 Y 軸上，并求出各分力的大小。 （ 3 ） 分 別 求 出 X 軸和 Y 軸 上 各 力 的 分 力 的 合 力 ， 即 ：...321 ???? xxxx FFFF 。 ...321 ???? yyyy FFFF （ 4）求 xF 與 yF 的合力即為共點力的合力。合力 大?。?22 yx FFF ?? ,合力的方向由 F與 X軸間夾角 ? 確定，即：XyFFarctan?? . [例 3] 某同學(xué)把放在斜面上的木箱的重力分解為 F1和 F2兩個力， F1平行于斜面向下， F2垂直于斜面向下，下列關(guān)于這兩個力的說法中，正確的是 ( ) A． F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力， F2是物體對斜面的正壓力 B．物體受 mg、 N、 F F2四個力作用 C．物體只受重力 mg 和彈力 N的作用 D．力 N、 F F2三個力 的作用效果跟 mg、 N兩個力的作用效果相同 解析 ： F1 和 F2 為重力兩個分力，是按照力的作用效果相同而分解的，并不是木箱實際受到的力，但斜面受的壓力與 F2大小相等。故答案選 D。 答案 ： D 點評 ： 理解等效與替代的思想是解決本題的關(guān)鍵。 觸類旁通 ） 下列關(guān)于分力和合力的說法正確的是（ ） A. 分力和合力同時作用在物體上 B. 分力同時作用在物體上時產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)單獨(dú)作用產(chǎn)生的效果相同 C. 兩個分力能合成無數(shù)個合力 D. 合力可能大于、等于、或小于任一個分力 解析 ： 由力的平行四邊形定則的特點可知正確答案為 BD. 答案 ： BD 方法技巧 \易錯易混 \實驗透視 實驗透視 驗證力的平行四邊形定則 【實驗?zāi)康摹? 1. 掌握彈簧測力計的正確使用方法． 2．驗證互成角度的兩個力合成的平行四邊形定則，培養(yǎng)用作圖法處理問題的能力． 【實驗原理】 ：使一個力 F′的作用效果和兩個力 F F2的作用效果相同，都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到某點，所以一個力 F′就是這兩個力 F1和 F2的合力，作出力 F′的圖示．再根據(jù)平行四邊形定則作出力 F1和 F2的合力 F 的圖示，比較 F 和 F′的大小和方向是否都相同。 【實驗器材】 方木板、彈簧測力計兩個、白紙 、橡皮條一段、細(xì)繩套兩個、圖釘 (若干 )、三角板、刻度尺、鉛筆 【實驗步驟】 1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上． 2．用圖釘把橡皮條的一端固定在 A 點，橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套． ，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置 O，如圖 3－ 4－ 10 所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)F1和 F2，用鉛筆描下 O 點的位置及此時兩細(xì)繩套的方向． 4．只用一只彈簧測力計通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù) F′和細(xì)繩的方向． 5．改變兩個力 F1 與 F2的大小和夾角 再重復(fù)實驗兩次． 【實驗 數(shù)據(jù)處理 】 1．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點 O 沿兩條細(xì)繩的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù) F1和 F2的圖示，并以 F1和 F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過 O 點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力 F 的圖示． 2．用刻度尺從 O 點按同樣的標(biāo)度沿記錄的 F′的方向作出這只彈簧測力計的拉力 F′的圖示． 3．比較 F′和平行四邊形定則求出的合力 F 在大小和方向上是否相同． 【實驗結(jié)論】 用平行四邊形定則作圖量出兩個分力的合力與用一個測力計直接測出的合力，在誤差允許范圍內(nèi)是相等的。 改變力 1F 和 2F 的大小和方向，重做上述實驗，可以得到同樣的結(jié)論。 【注意事項】 1．正確使用彈簧測力計 (1)使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位 (無法校正的要記錄下零誤差 )．還需用鉤碼檢查是否存在示值誤差，若存在，應(yīng)加以校正． (2)實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤，在水平對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止． (3)使用彈簧測力計測力時，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但 不能超出它的測量范圍． (4)被測力的方向應(yīng)與彈簧測力計軸線方向一致，拉動時彈簧及掛鉤不可與外殼相碰以避免產(chǎn)生摩擦． (5)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度． 2．規(guī)范實驗操作 (1)不要直接以橡皮條端點為結(jié)點，可用一段細(xì)繩連接兩細(xì)繩套，以三繩交點為結(jié)點，應(yīng)使結(jié)點小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點 O 的位置． (2)在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點 O 的位置一定要相同． (3)不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮圖 3－ 4－ 10 條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數(shù)有無變化． (4)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，以便于確 定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點與 O 點連一直線確定力的方向． (5)在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些． [例 4] （雙選） 在做 “互成角度的兩個力的合成 ”實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的 O 點，以下說法中錯誤的是 ( ) A．同一
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